DE102021210427B3

DE102021210427B3 - Stoßabsorptionssystem für eine Antriebseinrichtung eines Wasserfahrzeugs und Wasserfahrzeug damit

Info

Publication number: DE102021210427B3
Application number: DE102021210427.4A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Weber; Lars Schories; Herbert Könenberg; Cristian Saccuman; Loris Maniero
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG; ZF Padova SRL
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG; ZF Padova SRL
Priority date: 2021-09-20
Filing date: 2021-09-20
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2041-09-21
Also published as: WO2023041764A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Stoßabsorptionssystem (30; 30') für eine Antriebseinrichtung (20; 20') eines Wasserfahrzeugs (10; 10'), wobei das Stoßabsorptionssystem (30; 30') Folgendes umfasst: ein Gehäuse (32; 32') zur Aufnahme der Antriebseinrichtung (20; 20') des Wasserfahrzeugs (10; 10'), die zum Antrieb eines an einem hinteren Abschnitt des Gehäuses (32; 32') vorgesehenen Fluidvortriebselements (22; 22') eingerichtet ist;
wobei das Gehäuse (32; 32') einen stationären Abschnitt (34; 34'), der stationär am Wasserfahrzeug (10; 10') anbringbar ist, und einen relativ zum stationären Abschnitt (34; 34') verschiebbar angeordneten Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') an einem vorderen Abschnitt des Gehäuses (32; 32') umfasst; und ein in dem Gehäuse (32; 32') aufgenommenes Rückstellelement (40; 40'), welches zur Übertragung einer auf den Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') wirkenden Kraft auf den stationären Abschnitt (34; 34') ausgebildet ist, wobei das Rückstellelement (40; 40') dazu ausgebildet ist, eine reversible Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts (36; 36') relativ zu dem stationären Abschnitt (34; 34') zu ermöglichen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stoßabsorptionssystem für eine Antriebseinrichtung eines Wasserfahrzeugs. Die Erfindung betrifft zudem ein Wasserfahrzeug mit dem Stoßabsorptionssystem.
Stand der Technik
Aus dem Dokument US 2015 / 0 158 570 A1 ist ein austauschbarer Endabschnitt für einen Schiffsantrieb bekannt. Der Endabschnitt kann aufgrund der Ausgestaltung als separates Element nach einer Beschädigung durch einen Stoß ausgetauscht werden.
Darüber hinaus ist aus der US 2017 / 0 341 721 A1 ein Bootsantrieb mit einem Stoßabsorptionssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.
Auch die US 3 151 597 A offenbart einen Bootsantrieb mit einem Stoßabsorptionssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich in einem ersten Aspekt auf ein Stoßabsorptionssystem für eine Antriebseinrichtung eines Wasserfahrzeugs. Bei dem Wasserfahrzeug kann es sich um ein Boot, wie ein Sportboot oder ein Arbeitsboot, beispielsweise ein Fischerboot, handeln. Bei dem Wasserfahrzeug kann es sich ferner um ein Schiff, wie ein Transportschiff zur Personenbeförderung, ein Frachtschiff zur Güterbeförderung oder eine Fähre zur Beförderung von Personen und Fahrzeugen handeln. Das Wasserfahrzeug kann zur Beförderung von Personen oder Fracht vorgesehen sein. Die Antriebseinrichtung kann an dem Wasserfahrzeug, insbesondere in Fahrtrichtung hinter oder unterhalb einer Transportfläche desselben, angebracht sein. Die Antriebseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Wasserfahrzeug im Wasser anzutreiben. Hierzu kann sich die Antriebseinrichtung in einem Fahrzustand des Wasserfahrzeugs zumindest teilweise im Wasser befinden. Die Antriebseinrichtung kann einen Motor, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, und ein mit dem Motor verbundenes Antriebselement, beispielsweise eine Schraube oder einen Propeller, zur Erzeugung eines Vortriebs umfassen. Die Antriebseinrichtung kann drehbar derart an dem Wasserfahrzeug angebracht sein, dass durch eine Drehung der Antriebseinrichtung eine Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs geändert werden kann. Mit anderen Worten kann die Antriebseinrichtung auch zum Lenken des Wasserfahrzeugs verwendet werden.
Das Stoßabsorptionssystem umfasst ein Gehäuse zur Aufnahme der Antriebseinrichtung des Wasserfahrzeugs, die zum Antrieb eines an einem hinteren Abschnitt des Gehäuses vorgesehenen Fluidvortriebselements eingerichtet ist. Das Gehäuse kann aus Metall oder Kunststoff oder beidem gefertigt sein. Das Gehäuse kann die Antriebseinrichtung derart aufnehmen, dass das Fluidvortriebselement aus dem Gehäuse herausragt. Mit anderen Worten kann ein Motor der Antriebseinrichtung in dem Gehäuse aufgenommen sein. Bei dem Fluidvortriebselement kann es sich um eine Schiffsschraube oder einen Propeller handeln. Der Propeller kann dazu eingerichtet sein, einen Wasserstrahl zu erzeugen, mittels welchem das Wasserfahrzeug in eine vorgegebene Richtung bewegt werden kann. Das Fluidvortriebselement ist dabei an einem in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs hinteren Abschnitt des Gehäuses angeordnet. Die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs kann hierbei die Richtung einer Bewegung des Wasserfahrzeugs bezeichnen, welche durch einen durch das Fluidvortriebselement erzeugten Vortrieb hervorgerufen wird.
Das Gehäuse umfasst einen stationären Abschnitt, der stationär am Wasserfahrzeug anbringbar ist, und einen relativ zum stationären Abschnitt verschiebbar angeordneten Stoßabsorptionsabschnitt an einem vorderen Abschnitt des Gehäuses. Der stationäre Abschnitt kann beispielsweise eine Ausformung aufweisen, mittels welcher das Gehäuse an dem Wasserfahrzeug angebracht werden kann. Der stationäre Abschnitt kann derart stationär an dem Wasserfahrzeug anbringbar sein, dass dieser aufgrund einer auf das Gehäuse wirkenden Kraft seine Position relativ zu dem Wasserfahrzeug nur geringfügig verändert. Beispielsweise kann der stationäre Abschnitt aus einem starren Material gefertigt sein. An einem in Fahrtrichtung hinteren Abschnitt des stationären Abschnitts kann die Antriebseinrichtung des Wasserfahrzeugs aufgenommen sein.
Der Stoßabsorptionsabschnitt kann den in Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs vorderen Abschnitt des Gehäuses bilden. Der Stoßabsorptionsabschnitt kann zur Aufnahme einer auf das Gehäuse wirkenden Kraft, beispielsweise eine entgegen der Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs wirkenden Kraft, ausgebildet sein. Der Stoßabsorptionsabschnitt kann mittels einer Verschiebevorrichtung, beispielsweise einer Gleitschiene oder einer Gleitfläche, relativ zum stationären Abschnitt verschiebbar sein.
Weiterhin umfasst das Stoßabsorptionssystem ein in dem Gehäuse aufgenommenes Rückstellelement, welches zur Übertragung einer auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkenden Kraft auf den stationären Abschnitt ausgebildet ist. Das Rückstellelement kann zwischen dem Stoßabsorptionsabschnitt und dem stationären Abschnitt angeordnet sein. Zur Kraftübertragung von dem Stoßabsorptionsabschnitt auf den stationären Abschnitt kann das Rückstellelement aus einem elastisch verformbaren Material gefertigt sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Rückstellelement um ein Federelement oder ein elastisch verformbares Material handeln, welches zur Kraftübertragung komprimiert werden kann. Bei einer auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkenden Kraft kann es sich beispielsweise um eine durch einen Stoß hervorgerufene Kraft handeln. Der Stoß kann beispielsweise aufgrund eines Zusammenstoßes des Wasserfahrzeugs mit einem im Wasser befindlichen Hindernis entstehen.
Das Rückstellelement ist dazu ausgebildet, eine reversible Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts relativ zu dem stationären Abschnitt zu ermöglichen. Eine reversible Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts relativ zu dem stationären Abschnitt kann beispielweise derart erfolgen, dass der Stoßabsorptionsabschnitt nach einer Kraftübertragung auf den stationären Abschnitt von dem Rückstellelement in eine vorgegebene Ausgangslage zurückgestellt wird. Die vorgegebene Ausgangslage des Stoßabsorptionsabschnitts kann beispielsweise eine Position des Stoßabsorptionsabschnitts vor der Aufnahme einer auf diesen wirkenden Kraft sein. Mit anderen Worten kann die vorgegebene Ausgangslage eine Ruhelage des Stoßabsorptionsabschnitts definieren. Alternativ kann der Stoßabsorptionsabschnitt von dem Rückstellelement nur teilweise in die Ruhelage desselben zurückgestellt werden. Die vorgegebene Ausgangslage des Stoßabsorptionsabschnitts kann mittels des Rückstellelements beliebig gewählt werden.
Das vorgeschlagene Stoßabsorptionssystem für eine Antriebseinrichtung eines Wasserfahrzeugs ermöglicht es somit, eine auf die Antriebseinrichtung wirkende Kraft, beispielsweise hervorgerufen durch einen Stoß, reversibel zu absorbieren. Mit anderen Worten kann das Stoßabsorptionssystem die durch einen Stoß hervorgerufene Kraft absorbieren und nach dem Stoß mittels des Rückstellelements wieder in eine vorgegebene Ausgangslage zurückgestellt werden. Das Stoßabsorptionssystem muss daher nicht zwingend nach einer Stoßabsorption ausgetauscht werden, sondern kann aufgrund der reversiblen Verschiebung dauerhaft verwendet werden. Die Instandhaltungskosten eines Wasserfahrzeugs, welches mit dem vorgeschlagenen Stoßabsorptionssystem ausgestattet ist, können dadurch reduziert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Gehäuse eine im Wesentlichen stromlinienförmige Kontur aufweisen. Der Stoßabsorptionsabschnitt kann den relativ zu einer Bewegungsrichtung des Wasserfahrzeugs vorderen Abschnitt der im Wesentlichen stromlinienförmigen Kontur bilden. Die Bewegungsrichtung kann eine Richtung einer durch das Fluidvortriebselement erzeugten Bewegung des Wasserfahrzeugs sein. Die im Wesentlichen stromlinienförmige Kontur des Gehäuses ermöglicht es, dass das an dem Wasserfahrzeug angebrachte, zumindest teilweise unter Wasser befindliche Gehäuse mit vermindertem Widerstand durch das Wasser bewegt werden kann im Vergleich zu einem Gehäuse, welches keine im Wesentlichen stromlinienförmige Kontur aufweist. Hierdurch kann die durch einen Stoß auf die Antriebseinrichtung hervorgerufene Kraft absorbiert und gleichzeitig die Fortbewegung des Wasserfahrzeugs erleichtert werden.
Nach einer Ausführungsform kann das Rückstellelement in einer Ausnehmung des Gehäuses zwischen dem Stoßabsorptionsabschnitt und dem stationären Abschnitt angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform kann das Rückstellelement in der Ausnehmung des Gehäuses zur Kraftübertragung der auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkenden Kraft mit dem Stoßabsorptionsabschnitt und dem stationären Abschnitt angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform kann das Rückstellelement zur Kraftübertragung der auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkenden Kraft mit dem Stoßabsorptionsabschnitt oder dem stationären Abschnitt oder beiden verbunden sein. Die Ausnehmung kann in dem Stoßabsorptionsabschnitt, dem stationären Abschnitt oder beiden Abschnitten des Gehäuses vorgesehen sein. Das Rückstellelement kann derart in der Ausnehmung des Gehäuses angeordnet sein, dass es mit dem Stoßabsorptionsabschnitt oder dem stationären Abschnitt dauerhaft in Verbindung steht. Bei der Aufnahme einer auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkenden Kraft kann das Rückstellelement mit dem jeweils anderen Abschnitt des Gehäuses temporär in Verbindung gebracht werden. Nach der reversiblen Verschiebung kann diese temporäre Verbindung des Rückstellelements mit einem Abschnitt des Gehäuses wieder gelöst werden. Die Anordnung des Rückstellelements in einer Ausnehmung des Gehäuses bietet den Vorteil, dass das Rückstellelement bei der reversiblen Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts relativ zu dem stationären Abschnitt nicht durch Vorsprünge oder vergleichbare Strukturen des Gehäuses beeinträchtigt wird. Mit anderen Worten kann sich das Rückstellelement in der Ausnehmung des Gehäuses im Wesentlichen frei zur Kraftübertragung und zur reversiblen Verschiebung bewegen.
Nach einer Ausführungsform kann das Rückstellelement eine elastische Rückstellung des Stoßabsorptionsabschnitts bewirken. Unter einer elastischen Rückstellung kann eine elastische Verformung und anschließende elastische Ausdehnung des mit dem Stoßabsorptionsabschnitt verbundenen Rückstellelements verstanden werden. Die elastische Ausdehnung des Rückstellelements kann die elastische Rückstellung des Stoßabsorptionsabschnitts bewirken. Die elastische Rückstellung kann beispielsweise zu der reversiblen Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts relativ zu dem stationären Abschnitt führen. Die elastische Rückstellung des Stoßabsorptionsabschnitts ermöglicht es auf einfache Weise, den Stoßabsorptionsabschnitt reversibel relativ zu dem stationären Abschnitt zu verschieben.
Bei dieser Ausführungsform kann das Rückstellelement zum Bewirken der elastischen Rückstellung ein elastisches Element umfassen. Bei dem elastischen Element kann es sich beispielsweise um ein Federelement oder ein kompressibles Fluid, insbesondere ein kompressibles Gas handeln. Weitere Formen von elastischen Elementen sind ebenfalls denkbar. Mittels des elastischen Elements kann die elastische Rückstellung des Stoßabsorptionsabschnitts besonders einfach durchgeführt werden.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Rückstellelement ein Dämpfungselement zur Dämpfung der Bewegung zwischen Stoßabsorptionsabschnitt und stationärem Abschnitt. Das Dämpfungselement kann ein mechanisches Dämpfungselement, wie beispielsweise ein reibungsbehaftetes Federelement oder ein anderweitig verformbares reibungsbehaftetes elastisches Material sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Dämpfungselement eine Flüssigkeit oder ein Gas aufweisen. Das Dämpfungselement kann dazu ausgebildet sein, einer Bewegung zwischen dem Stoßabsorptionsabschnitt und dem stationären Abschnitt zumindest teilweise entgegenzuwirken. Durch Reibung kann diese Bewegung verlangsamt beziehungsweise abgeschwächt werden. Eine aufgrund der Bewegung zwischen dem Stoßabsorptionsabschnitt und dem stationären Abschnitt hervorgerufene Belastung dieser Abschnitte des Gehäuses kann mittels des Dämpfungselements abgeschwächt werden. Die Lebensdauer der Gehäuseabschnitte kann dadurch verlängert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Rückstellelement ein elastisches Element zur elastischen Rückstellung des Stoßabsorptionsabschnitts und ein Dämpfungselement zur Dämpfung der Bewegung zwischen dem Stoßabsorptionsabschnitt und dem stationären Abschnitt umfassen. Das elastische Element kann mit dem Dämpfungselement integriert ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Dämpfungselement in Form eines Teleskopstoßdämpfers mit einem ölbefüllten Arbeitsraum und einem gasbefüllten Gegendruckraum ausgebildet sein. Das elastische Element kann in Form einer Schraubenfeder ausgebildet sein, welche mit ihren Windungen um den Teleskopstoßdämpfer herum angeordnet ist. Während einer Bewegung zwischen Stoßabsorptionsabschnitt und stationärem Abschnitt kann die Fließgeschwindigkeit des durch den Arbeitsraum des Teleskopstoßdämpfers fließenden Öls mittels Ventilen reguliert werden. Hierdurch kann die Bewegung des Stoßabsorptionsabschnitts relativ zu dem stationären Abschnitt gedämpft werden. Gleichzeitig kann auch das Federelement komprimiert werden und der Bewegung zwischen Stoßabsorptionsabschnitt und stationärem Abschnitt entgegenwirken. Hierdurch kann die elastische Rückstellung des Stoßabsorptionsabschnitts erzeugt werden. Die Integration des elastischen Elements in das Dämpfungselement führt zu einer Bauraumeinsparung des Stoßabsorptionssystems.
Nach einer Ausführungsform des Stoßabsorptionssystem kann das Rückstellelement eine Mehrzahl entlang einer Längsrichtung des Gehäuses gestapelt angeordneter Verformungselemente zur Übertragung der auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkenden Kraft auf den stationären Abschnitt umfassen. Eine Längsrichtung des Gehäuses kann die Erstreckungsrichtung des Gehäuses entlang einer Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs sein. Insbesondere kann eine Längsrichtung des Gehäuses diejenige Richtung bezeichnen, entlang welcher eine Kraft auf den Stoßabsorptionsabschnitt einwirkt. Beispielsweise können die Verformungselemente aus einem verformbaren Polymer hergestellt sein. Die Verformungselemente können beispielsweise kissenförmig ausgebildet sein. Die Verformungselemente können zur teilweisen Aufnahme der auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkenden Kraft verformt werden. Mittels der Verformung der Verformungselemente kann die auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkende Kraft aufgenommen werden.
Zwischen den gestapelt angeordneten Verformungselementen können Kraftübertragungselemente zur Übertragung der auf die einzelnen Verformungselemente wirkenden Kraft auf den stationären Abschnitt angeordnet sein. Die Kraftübertragungselemente können beispielsweise in Form von zwischen den kissenförmigen Verformungselementen angeordneten scheibenförmigen Elementen ausgebildet sein. Die Kraftübertragungselemente können aus einem unelastischen Material geformt sein. Zwischen zwei Verformungselementen kann ein Kraftübertragungselement angeordnet sein. Mittels der entlang einer Längsrichtung des Gehäuses gestapelt angeordneter Verformungselemente kann eine auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkende Kraft im Wesentlichen vollständig aufgenommen und entlang einer Wirkrichtung der Kraft an den stationären Abschnitt übertragen werden. Eine auf das Gehäuse aufgrund eines Stoßes wirkende Kraft kann dadurch besser absorbiert werden.
Nach einer Ausführungsform des Stoßabsorptionssystems kann das Rückstellelement eine Mehrzahl entlang einer Längsrichtung des Gehäuses relativ zueinander verschiebbarer Teleskopelemente zur Übertragung der auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkenden Kraft auf den stationären Abschnitt umfassen. Eine Längsrichtung des Gehäuses kann die Erstreckungsrichtung des Gehäuses entlang einer Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs sein. Insbesondere kann eine Längsrichtung des Gehäuses diejenige Richtung bezeichnen, entlang welcher eine Kraft auf den Stoßabsorptionsabschnitt einwirkt. Die Teleskopelemente können beispielsweise in Form von ineinandergleitenden Stäben aus Metall oder Kunststoff ausgebildet sein. Die Stäbe können innen hohl ausgeformt sein. Alternativ kann es sich bei den Teleskopelementen um mehrteilig ausgebildete Teleskopstangen handeln, welche relativ zueinander verschiebbare Teilstücke unterschiedlichen Durchmessers aufweisen. Mit anderen Worten können die Teleskopstangen zur Kraftübertragung ausgezogen beziehungsweise zusammengeschoben werden.
Die Teleskopelemente können zumindest teilweise mit einem verformbaren Material, beispielsweise einem verformbaren Polymer, ausgefüllt sein. Alternativ oder zusätzlich kann das verformbare Material an den jeweiligen Endabschnitten der Teleskopelemente angeordnet sein. Das verformbare Material kann die Funktion eines Dämpfungselements zur Dämpfung einer Bewegung zwischen dem Stoßabsorptionsabschnitt und dem stationären Abschnitt erfüllen. Alternativ oder zusätzlich kann das elastische Material eine elastische Rückstellung des Stoßabsorptionsabschnitts bewirken.
Mittels der entlang einer Längsrichtung des Gehäuses verschiebbaren Teleskopelemente kann eine auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkende Kraft im Wesentlichen vollständig aufgenommen und entlang einer Wirkrichtung der Kraft an den stationären Abschnitt übertragen werden. Eine auf das Gehäuse durch einen Stoß hervorgerufene Kraft kann dadurch besser absorbiert werden.
Erfindungsgemäß weist der Stoßabsorptionsabschnitt eine innere Umfangsfläche auf und der stationäre Abschnitt weist eine äußere Umfangsfläche auf. Die äußere Umfangsfläche des stationären Abschnitts ist dazu ausgebildet, auf der inneren Umfangsfläche des Stoßabsorptionsabschnitts zu gleiten. Der Stoßabsorptionsabschnitt und der stationäre Abschnitt können einen zylindrischen Querschnitt aufweisen, um beispielsweise eine im Wesentlichen stromlinienförmige Kontur des Gehäuses zu bilden. Die innere Umfangsfläche und/oder die äußere Umfangsfläche können in diesem Fall in Form eines Zylindermantels ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine Außenwand des stationären Abschnitts eine Stufe aufweisen. Eine Innenwand des Stoßabsorptionsabschnitts kann gemäß der Stufe der Außenwand des stationären Abschnitts entsprechend gestuft sein. Die durch die jeweiligen Stufen begrenzten Oberflächen des Stoßabsorptionsabschnitts und des stationären Abschnitts können die innere Umfangsfläche beziehungsweise die äußere Umfangsfläche bilden. Weitere Ausgestaltungen der inneren Umfangsfläche des Stoßabsorptionsabschnitts und der äußeren Umfangsfläche des stationären Abschnitts sind denkbar. Die äußere Umfangsfläche des stationären Abschnitts kann von der inneren Umfangsfläche des Stoßabsorptionsabschnitts während des Gleitens umschlossen sein. Mit anderen Worten können die äußere Umfangsfläche und die innere Umfangsfläche während des Gleitens in direktem Kontakt zueinanderstehen. In einer alternativen Ausführungsform können die äußere Umfangsfläche des stationären Abschnitts und die innere Umfangsfläche des Stoßabsorptionsabschnitts beabstandet zueinander angeordnet sein. Zwischen der äußeren Umfangsfläche des stationären Abschnitts und der inneren Umfangsfläche des Stoßabsorptionsabschnitts ist erfindungsgemäß ein Dichtelement vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform kann die äußere Umfangsfläche des stationären Abschnitts unter einem durch das Dichtelement ausgefüllten Abstand relativ zu der inneren Umfangsfläche des Stoßabsorptionsabschnitts bewegt werden. Mittels der zum Gleiten ausgebildeten Umfangsflächen des stationären Abschnitts und des Stoßabsorptionsabschnitts ist eine Kraftübertragung und anschließende reversible Verschiebung zwischen dem stationären Abschnitt und dem Stoßabsorptionsabschnitt leicht umsetzbar.
Bei dieser Ausführungsform ist zwischen der inneren Umfangsfläche des Stoßabsorptionsabschnitts und der äußeren Umfangsfläche des stationären Abschnitts ein Dichtelement vorgesehen. Das Dichtelement ist zur Flüssigkeitsabdichtung des Gehäuses ausgebildet. Das Dichtelement kann in einer Ausnehmung des Innenumfangs des Stoßabsorptionsabschnitts beziehungsweise einer Ausnehmung des Außenumfangs des stationären Abschnitts vorgesehen sein. Das Dichtelement kann in Form einer aushärtbaren Dichtmasse bei der Konstruktion des Stoßabsorptionssystem zwischen der inneren Umfangsfläche des Stoßabsorptionsabschnitts und der äußeren Umfangsfläche des stationären Abschnitts angeordnet werden. Ist die Dichtmasse ausgehärtet, kann sie die Funktion des Dichtelements erfüllen. Andere Formen von Dichtelementen sind nicht ausgeschlossen. Insbesondere kann das Dichtelement das Gehäuse gegen das Eindringen von Meerwasser abdichten. Hierdurch können die Innenflächen der einzelnen Gehäuseabschnitte sowie das Rückstellelement vor Beschädigungen geschützt werden. Die Lebensdauer des Stoßabsorptionssystems kann hierdurch verlängert werden.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass mittels des Rückstellelements eine durch einen Stoß hervorgerufene, auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkende Maximalkraft vermindert an den stationären Abschnitt übertragen wird. Es ist bekannt, dass durch einen Stoß, beispielsweise einem Stoß zwischen dem Stoßabsorptionssystem und einem Hindernis eine veränderliche Kraft erzeugt wird, welche auf das Stoßabsorptionssystem wirkt. Diese veränderliche Kraft kann einen Maximalwert aufweisen. Die Strecke, entlang welcher die durch den Stoß erzeugte Energie auf das Stoßabsorptionssystem einwirkt, kann mittels der reversiblen Verschiebung des Rückstellelements verlängert werden. Der Maximalwert der Kraft wird dadurch verringert. Der stationäre Abschnitt des Gehäuses kann hierdurch vor durch die auf den Stoßabsorptionsabschnitt wirkende Kraft hervorgerufenen Beschädigungen geschützt werden.
Die Erfindung bezieht sich in einem zweiten Aspekt auf ein Wasserfahrzeug. Das Wasserfahrzeug umfasst das Stoßabsorptionssystem nach dem ersten Aspekt und eine Haltevorrichtung zur Anbringung des Stoßabsorptionssystems an dem Wasserfahrzeug. Mittels des Rückstellelements wird eine auf die Haltevorrichtung wirkende, durch einen Stoß hervorgerufene Maximalkraft vermindert. Insbesondere kann es sich bei der durch den Stoß hervorgerufenen Maximalkraft um die oben im Zusammenhang mit einem Stoß zwischen einem Hindernis und dem Stoßabsorptionssystem erläuterte, temporär auftretende Maximalkraft handeln. Mittels des vorgeschlagenen Stoßabsorptionssystems kann somit die Haltevorrichtung vor einer Überlastung oder einer Beschädigung aufgrund einer durch einen Stoß hervorgerufenen Krafteinwirkung geschützt werden.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Wasserfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung und einem Stoßabsorptionssystem für die Antriebseinrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt schematisch ein Wasserfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung und einem Stoßabsorptionssystem für die Antriebseinrichtung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
3 zeigt schematisch ein Stoßabsorptionssystem für eine Antriebseinrichtung eines Wasserfahrzeugs nach einer Ausführungsform der Erfindung.
4 zeigt schematisch ein Stoßabsorptionssystem für eine Antriebseinrichtung eines Wasserfahrzeugs nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
1 zeigt schematisch ein Wasserfahrzeug in Form eines Bootes 10. Das Boot 10 umfasst eine Antriebseinrichtung 20, welche zum Antrieb eines Fluidvortriebselements ausgebildet ist. Bei dem Fluidvortriebselement in 1 handelt es sich um eine Schiffsschraube 22. Bei der Antriebseinrichtung 20 der 1 handelt es sich um einen unterhalb des Bootes 10 angeordneten Propellerantrieb, einen sogenannten pod drive. Die Antriebseinrichtung 20 ist mit einem Stoßabsorptionssystem 30 versehen. Das Stoßabsorptionssystem 30 umfasst ein Gehäuse 32, in dessen in Fahrtrichtung F des Wasserfahrzeugs 10 hinteren Abschnitt die Antriebseinrichtung 20 aufgenommen ist. Das Gehäuse 32 umfasst einen stationären Abschnitt 34, welcher stationär mittels einer Haltevorrichtung 12 an dem Wasserfahrzeug 10 anbringbar ist. Weiterhin umfasst das Gehäuse 32 an einem in Fahrtrichtung F des Wasserfahrzeugs 10 vorderen Abschnitt einen relativ zu dem stationären Abschnitt 34 verschiebbar angeordneten Stoßabsorptionsabschnitt 36. Ferner umfasst das Stoßabsorptionssystem 30 ein in dem Gehäuse 32 angeordnetes, in den 3 und 4 dargestelltes Rückstellelement 40.
2 zeigt schematisch ein Wasserfahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform. Das Wasserfahrzeug ist in 2 in Form eines Bootes 10' dargestellt. Das Boot 10' umfasst eine Antriebseinrichtung 20`. Die Antriebseinrichtung 20' ist in 2 in Form eines in Fahrtrichtung F hinter dem Boot 10' angeordneten Außenbordmotors 20' dargestellt. Der Außenbordmotor 20' ist mit einer Haltevorrichtung 12' an dem Wasserfahrzeug 10' anbringbar. Der Außenbordmotor 20' ist mit einem Stoßabsorptionssystem 30` ausgestattet. Abgesehen von den Ausmaßen des Gehäuses 32`, ist das Stoßabsorptionssystem 30` äquivalent zu dem Stoßabsorptionssystem 30 der 1 ausgebildet. Auf die weiteren Komponenten des Stoßabsorptionssystems 30` wird daher nicht weiter eingegangen.
3 zeigt schematisch ein Stoßabsorptionssystem 30 für eine in 1 oder 2 dargestellte Antriebseinrichtung 20, 20' eines in 1 oder 2 dargestellten Wasserfahrzeugs 10, 10`. Das Stoßabsorptionssystem 30 umfasst ein Gehäuse 32, welches zur Aufnahme der Antriebseinrichtung 20, 20` ausgebildet ist. Das Gehäuse 32 umfasst einen stationären Abschnitt 34, welcher mittels einer in 1 oder 2 dargestellten Haltevorrichtung 12,12' stationär an dem Wasserfahrzeug 10,10` anbringbar ist. Weiterhin umfasst das Gehäuse 32 einen relativ zu dem stationären Abschnitt 34 verschiebbar angeordneten Stoßabsorptionsabschnitt 36. In einer Ausnehmung 38 des Gehäuses 32 ist ein Rückstellelement 40 aufgenommen. Das Rückstellelement 40 ist zur Übertragung einer auf den Stoßabsorptionsabschnitt 36 wirkenden Kraft K auf den stationären Abschnitt 34 ausgebildet. Ferner ist das Rückstellelement 40 dazu ausgebildet, eine reversible Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts 36 relativ zu dem stationären Abschnitt 34 zu ermöglichen.
Zur Vereinfachung ist in der 3 nur eine Hälfte des Stoßabsorptionssystems 30 dargestellt. Die andere Hälfte des Stoßabsorptionssystems 30 ist jedoch äquivalent ausgebildet. Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich, weist das Gehäuse 32 eine im Wesentlichen stromlinienförmige Kontur auf. Der Stoßabsorptionsabschnitt 36 bildet hierbei den in Fahrtrichtung F des Wasserfahrzeugs 10, 10' vorderen Abschnitt der im Wesentlichen stromlinienförmigen Kontur.
Das Rückstellelement 40 umfasst gemäß der Darstellung der 3 eine Mehrzahl entlang einer Längsrichtung L des Gehäuses 32 relativ zueinander verschiebbarer Teleskopelemente 42. Aufgrund eines Stoßes des Stoßabsorptionssystems 30 mit einem Hindernis wird die auf den Stoßabsorptionsabschnitt 36 wirkende Kraft K hervorgerufen. Die Kraft K wird von dem Stoßabsorptionsabschnitt 36 aufgenommen und an das Rückstellelement 40 übertragen. Aufgrund dieser Kraftübertragung verschieben sich die Teleskopelemente 42 relativ zueinander, wie in 3 durch den Doppelpfeil angedeutet. Mit anderen Worten verkürzt sich durch die Kraftübertragung der durch die Ausnehmung 38 hervorgerufene Abstand zwischen dem stationären Abschnitt 34 und dem Stoßabsorptionsabschnitt 36. Die von dem Stoßabsorptionsabschnitt 36 aufgenommene Kraft wird von den in dem stationären Abschnitt 34 befindlichen Teleskopelementen 42 aufgenommen und auf den stationären Abschnitt 34 übertragen. Nach dieser Kraftübertragung verschieben sich die Teleskopelemente 42 in einer der Kraftrichtung entgegengesetzten Richtung relativ zueinander, wodurch der Abstand zwischen dem stationären Abschnitt 34 und dem Stoßabsorptionsabschnitt 36 wieder vergrößert wird. Der Stoßabsorptionsabschnitt 36 wird hierdurch in eine vordefinierte Ausgansstellung zurückgestellt. Durch die Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts 36 mittels des Rückstellelements 40 wird der von dem Stoßabsorptionsabschnitt 36 unter Einwirkung der Kraft K zurückgelegte Weg verlängert. Die bei dem Stoß erzeugte Energie wird demnach entlang eines längeren Weges auf das Stoßabsorptionssystem 30 übertragen. Mit anderen Worten wird der Betrag der durch den Stoß erzeugten Maximalkraft durch das Stoßabsorptionssystem 30 verringert.
Um die reversible Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts 36 relativ zu dem stationären Abschnitt 34 durchzuführen, weist der Stoßabsorptionsabschnitt 36 eine innere Umfangsfläche 36a auf. Ferner weist der stationäre Abschnitt 34 hierzu eine äußere Umfangsfläche 34a auf. Zur Kraftübertragung zwischen dem Stoßabsorptionsabschnitt 36 und dem stationären Abschnitt 34 kann die äußere Umfangsfläche 34a des stationären Abschnitts 34 auf der inneren Umfangsfläche 36a des Stoßabsorptionsabschnitts 36 gleiten. Nach der Kraftübertragung kann die äußere Umfangsfläche 34a auf der inneren Umfangsfläche 36a gleiten, um den Stoßabsorptionsabschnitt 36 reversibel relativ zu dem stationären Abschnitt 34 zu verschieben. Zwischen der inneren Umfangsfläche 36a und der äußeren Umfangsfläche 34a ist in der Ausführungsform der 3 ein Dichtelement 50 vorgesehen. Das Dichtelement 50 füllt einen zwischen der äußeren Umfangsfläche 34a und der inneren Umfangsfläche 36a entstehenden Hohlraum 52 teilweise aus. Hierdurch kann das Innere des Gehäuses 32 gegenüber eindringendem Wasser abgedichtet werden.
4 zeigt schematisch ein Stoßabsorptionssystem 30` nach einer weiteren Ausführungsform. Das Stoßabsorptionssystem 30` weist ein Gehäuse 32`, einen stationären Abschnitt 34`, einen Stoßabsorptionsabschnitt 36` und ein Dichtelement 50` auf. Diese Komponenten sind zu dem Gehäuse 32, dem stationären Abschnitt 34, dem Stoßabsorptionsabschnitt 36, und dem Dichtelement 50 des Ausführungsbeispiels gemäß der 3 äquivalent und werden im Folgenden nicht weiter erläutert.
In dem Ausführungsbeispiel der 4 weist das Stoßabsorptionssystem 30` ein Rückstellelement 40` auf. Das Rückstellelement 40` umfasst eine Mehrzahl entlang einer Längsrichtung L des Gehäuses 32` gestapelt angeordneter Verformungselemente 44. Die Verformungselemente 44 sind aus einem elastisch verformbaren Material ausgebildet und beabstandet zueinander angeordnet. Eine auf den Stoßabsorptionsabschnitt 36` aufgrund eines Stoßes wirkende Kraft kann von den Verformungselementen 44 aufgenommen und an den stationären Abschnitt 34` übertragen werden. Hierzu verformen sich die Verformungselemente 44 entlang der Richtung der Kraftübertragung. Nach der Kraftübertragung verformen sich die Verformungselemente 44 in der Kraftübertragung entgegengesetzter Richtung. Hierdurch kann der Stoßabsorptionsabschnitt 36` reversibel relativ zu dem stationären Abschnitt 34` verschoben werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Rückstellelement 40, 40` ein elastisches Element in Form einer Feder und ein Dämpfungselement in Form eines Stoßdämpfers. Während der Kraftübertragung von dem Stoßabsorptionsabschnitt 36, 36` an den stationären Abschnitt 34, 34` wird die Feder komprimiert. Gleichzeitig wird die Bewegung des Stoßabsorptionsabschnitts 36, 36` und des stationären Abschnitts 34, 34` durch den Stoßdämpfer gedämpft. Ein Teil der Bewegungsenergie des Stoßabsorptionsabschnitts 36, 36` wird von dem Stoßdämpfer dabei in bekannter Weise in Wärmeenergie umgewandelt. Mittels der Feder kann der Stoßabsorptionsabschnitt 36, 36` nach der Kraftübertragung elastisch zurückgestellt werden.
Bezugszeichenliste

10; 10': Wasserfahrzeug; Boot
12; 12`: Haltevorrichtung
20; 20': Antriebseinrichtung
22; 22`: Fluidvortriebselement
30; 30`: Stoßabsorptionssystem
32; 32`: Gehäuse
34; 34`: stationärer Abschnitt
34a: äußere Umfangsfläche
36; 36`: Stoßabsorptionsabschnitt
36a: innere Umfangsfläche
38; 38`: Ausnehmung des Gehäuses
40; 40`: Rückstellelement
42: Teleskopelemente
44: Verformungselemente
50; 50`: Dichtelement
F: Fahrtrichtung
L: Längsrichtung

Claims

Stoßabsorptionssystem (30; 30') für eine Antriebseinrichtung (20; 20') eines Wasserfahrzeugs (10; 10'), wobei das Stoßabsorptionssystem (30; 30') Folgendes umfasst: ein Gehäuse (32; 32') zur Aufnahme der Antriebseinrichtung (20; 20') des Wasserfahrzeugs (10; 10'), die zum Antrieb eines an einem hinteren Abschnitt des Gehäuses (32; 32') vorgesehenen Fluidvortriebselements (22; 22') eingerichtet ist; wobei das Gehäuse (32; 32') einen stationären Abschnitt (34; 34'), der stationär am Wasserfahrzeug (10; 10') anbringbar ist, und einen relativ zum stationären Abschnitt (34; 34') verschiebbar angeordneten Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') an einem vorderen Abschnitt des Gehäuses (32; 32') umfasst; und ein in dem Gehäuse (32; 32') aufgenommenes Rückstellelement (40; 40'), welches zur Übertragung einer auf den Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') wirkenden Kraft auf den stationären Abschnitt (34; 34') ausgebildet ist, wobei das Rückstellelement (40; 40') dazu ausgebildet ist, eine reversible Verschiebung des Stoßabsorptionsabschnitts (36; 36') relativ zu dem stationären Abschnitt (34; 34') zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') eine innere Umfangsfläche (36a) aufweist, dass der stationäre Abschnitt (34; 34') eine äußere Umfangsfläche (34a) aufweist, dass die äußere Umfangsfläche (34a) des stationären Abschnitts (34; 34') dazu ausgebildet ist, auf der inneren Umfangsfläche (36a) des Stoßabsorptionsabschnitts (36; 36') zu gleiten, dass zwischen der inneren Umfangsfläche (36a) des Stoßabsorptionsabschnitts (36; 36') und der äußeren Umfangsfläche (34a) des stationären Abschnitts (34; 34') ein Dichtelement (50; 50`) vorgesehen ist, und dass das Dichtelement (50; 50`) zur Flüssigkeitsabdichtung des Gehäuses (32; 32') ausgebildet ist.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (32; 32') eine im Wesentlichen stromlinienförmige Kontur aufweist, wobei der Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') den relativ zu einer Bewegungsrichtung (F) des Wasserfahrzeugs (10; 10') vorderen Abschnitt der im Wesentlichen stromlinienförmigen Kontur bildet, wobei die Bewegungsrichtung (F) eine Richtung einer durch das Fluidvortriebselement (22) erzeugten Bewegung des Wasserfahrzeugs (10; 10') ist.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Rückstellelement (40; 40') in einer Ausnehmung (38) des Gehäuses (32; 32') zwischen dem Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') und dem stationären Abschnitt (34; 34') angeordnet ist.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach Anspruch 3, wobei das Rückstellelement (40; 40') in der Ausnehmung (38) des Gehäuses (32; 32') zur Kraftübertragung der auf den Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') wirkenden Kraft mit dem Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') und dem stationären Abschnitt (34; 34') angeordnet ist.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei das Rückstellelement (40; 40') zur Kraftübertragung der auf den Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') wirkenden Kraft mit zumindest einem der folgenden verbunden ist: dem Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36'); und dem stationären Abschnitt (34; 34').
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückstellelement (40; 40') eine elastische Rückstellung des Stoßabsorptionsabschnitts (36; 36') bewirkt.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach Anspruch 6, wobei das Rückstellelement (40; 40') zum Bewirken der elastischen Rückstellung ein elastisches Element umfasst.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückstellelement (40; 40') ein Dämpfungselement zur Dämpfung der Bewegung zwischen Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') und stationärem Abschnitt (34; 34') umfasst.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach den Ansprüchen 7 und 8, wobei das elastische Element mit dem Dämpfungselement integriert ausgebildet ist.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückstellelement (40; 40') eine Mehrzahl entlang einer Längsrichtung (L) des Gehäuses (32; 32') gestapelt angeordneter Verformungselemente (44) zur Übertragung der auf den Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') wirkenden Kraft auf den stationären Abschnitt (34; 34') umfasst.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rückstellelement (40; 40') eine Mehrzahl entlang einer Längsrichtung (L) des Gehäuses (32; 32') relativ zueinander verschiebbarer Teleskopelemente (42) zur Übertragung der auf den Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') wirkenden Kraft auf den stationären Abschnitt (34; 34') umfasst.
Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels des Rückstellelements (40; 40') eine durch einen Stoß hervorgerufene, auf den Stoßabsorptionsabschnitt (36; 36') wirkende Maximalkraft vermindert an den stationären Abschnitt (34; 34') übertragen wird.
Wasserfahrzeug (10; 10'), umfassend das Stoßabsorptionssystem (30; 30') nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und eine Haltevorrichtung (12; 12') zur Anbringung des Stoßabsorptionssystems (30; 30') an dem Wasserfahrzeug (10; 10'), wobei mittels des Rückstellelements (40; 40') eine auf die Haltevorrichtung (12; 12') wirkende, durch einen Stoß hervorgerufene Maximalkraft vermindert wird.